Mačky sú typickými nočnými predátormi. Na plodný lov potrebujú čo najviac využívať všetky zmysly. "Visitkou" všetkých mačiek bez výnimky je ich jedinečné nočné videnie. Zrenica mačky sa môže rozšíriť až na 14 mm, čím prepustí do oka obrovský lúč svetla. To im umožňuje dokonale vidieť v tme. Okrem toho mačacie oko, podobne ako mesiac, odráža svetlo: to vysvetľuje žiaru mačacích očí v tme.
Vševidiaca holubica
Holuby majú úžasnú vlastnosť vo vizuálnom vnímaní sveta okolo nich. Ich pozorovací uhol je 340o. Tieto vtáky vidia predmety umiestnené v oveľa väčšej vzdialenosti, ako ich vidí človek. Preto koncom 20. storočia americká pobrežná stráž využívala holuby pri pátracích a záchranných akciách. Ostré videnie holubov umožňuje týmto vtákom dokonale rozlíšiť objekty na vzdialenosť 3 km. Keďže dokonalé videnie je výsadou hlavne predátorov, holuby sú jedným z najbdelejších mierumilovných vtákov na planéte.
Falcon vision je najbdelejší na svete!
Najbdelejším zvieraťom na svete je dravý vták sokol. Tieto operené tvory dokážu z veľkej výšky sledovať malé cicavce (hraboše, myši, sysle) a súčasne vidieť všetko, čo sa deje na ich bokoch a vpredu. Podľa odborníkov je najbdelejším vtákom na svete sokol sťahovavý, schopný zbadať malého hraboša z výšky až 8 km!
Nechýbajú ani ryby!
Medzi rybami s vynikajúcim zrakom sa vyznačujú najmä obyvatelia hlbín. Sú to žraloky, murény a morskí diabli. Sú schopní vidieť v tme. Je to preto, že hustota umiestnenia prútov v sietnici u takýchto rýb dosahuje 25 miliónov/m2. A to je 100-krát viac ako u ľudí.
videnie koňa
Kone vidia svet okolo seba periférnym videním, pretože ich oči sú umiestnené po stranách hlavy. To však koňom nebráni, aby mali uhol pohľadu 350 stupňov. Ak kôň zdvihne hlavu, jeho vízia sa priblíži sférickému tvaru.
vysoká rýchlosť letí
Ukázalo sa, že muchy majú najrýchlejšiu vizuálnu odozvu na svete. Okrem toho muchy vidia päťkrát rýchlejšie ako ľudia: ich snímková frekvencia je 300 snímok za minútu, zatiaľ čo ľudia majú iba 24 snímok za minútu. Vedci z Cambridge tvrdia, že fotoreceptory na sietnici očí muchy sa môžu fyzicky sťahovať.
Hmyz má mimoriadne citlivý čuch, vďaka ktorému dokáže pomocou niekoľkých molekúl pachu nielen zistiť, kde naňho čaká pochúťka, ale aj medzi sebou komunikovať pomocou sofistikovaných chemických signálov. A vzhľadom na úlohu pachov v ich živote by sa dalo predpokladať, že hmyz získal čuchový systém hneď, ako sa dostal z vody na pevninu. Podľa vedcov z Inštitútu chemickej ekológie Spoločnosti Maxa Plancka (Nemecko) sa však plnohodnotný čuch u hmyzu objavil nečakane neskoro – niekde súčasne so schopnosťou lietať. Za čuch u hmyzu (ako vlastne u všetkých živočíchov s týmto zmyslom) sú zodpovedné špeciálne receptorové proteíny: keď sa spoja, vytvárajú komplexné komplexy schopné zachytiť aj jednotlivé molekuly prchavých látok.
Avšak napríklad kôrovce, ktoré pochádzajú od spoločného predka s hmyzom, takéto receptory nemajú. To viedlo k predpokladu, že hmyz „cítil, ako to vonia“, až keď prišiel na zem. Navyše, mimo vody bolo pre nich skutočne dôležitejšie vytvoriť čuchový systém namiesto chemického zmyslu, s ktorým sa pohybovali vo vode a ktorý sa teraz stal zbytočným: odteraz sa chemikálie museli zachytávať vo vzduchu. . Čuch u hmyzu sa vždy skúmal buď u okrídlených druhov, alebo u tých, ktoré následne stratili krídla (obe však tvoria väčšinu medzi moderným hmyzom). Ewald Grosse-Wilde a jeho kolegovia sa však rozhodli zamerať na prvotný bezkrídlový, najstarší moderný hmyz. Na výskum si vybrali štetinovníka Thermobia domestica a zástupcu prastarých čeľustí Lepismachilis y-signata.
Ako píšu autori práce v eLIFE, štetinový chvost, ktorý je na evolučnom rebríčku bližšie k hmyzu, mal niektoré zložky čuchového systému: v jeho anténach fungovali gény pre čuchové koreceptory, hoci samotné receptory chýbali. U evolučne staršej L. y-signata sa však nepodarilo nájsť žiadne stopy po čuchovom systéme. Z toho možno vyvodiť dva závery: po prvé, rôzne časti čuchového ústrojenstva sa vyvinuli nezávisle od seba a po druhé, vývoj samotného tohto systému začal oveľa neskôr ako výskyt hmyzu na súši. S najväčšou pravdepodobnosťou potreboval čuch hmyz, keď sa začal učiť lietať, ale bol potrebný napríklad na navigáciu počas letu. Nezabúdajme však, že jeden z najstarších druhov hmyzu (T. domestica) má stále niektoré zložky čuchového aparátu, takže určité časti čuchového ústrojenstva sa, samozrejme, vyvinuli na niektoré naliehavé úlohy skôr ako schopnosť lietať.
- Nedávno nájdené u hmyzu dokonca pach úzkosti, ktorý uvoľňuje citralovú látku produkovanú mravcami strihajúcimi listy. Táto látka je vylučovaná strážnym hmyzom v momente nebezpečenstva a slúži ako poplašný signál v rodine mravcov. Ako upozornil prof. Butenandt, pôsobenie citralu je také významné, že keď sa na pokus vezme príliš veľa tejto látky, mravce začnú dokonca na seba útočiť. (Sharikov K.E. Nezvyčajné javy vo flóre a faune).
- tri milióny ruží teraz dajte rovnaké množstvo ružového oleja ako niekoľko kilogramov obyčajného uhlia. Získava sa z nej umelé, no od prírodného na nerozoznanie, santalové drevo, cédrový olej a dokonca aj pižmo – vzácna látka, ktorá sa predtým po kvapkách extrahovala z kožných žliaz ondatry, pižmoňa a krokodíla. (Chémia a život, 1965)
- Hmyz proti terorizmu: včely hľadajú výbušniny. Vedci pracujúci pre Pentagon veria, že produkcia medu sa neobmedzuje len na schopnosti včiel, a trénujú ich na vyhľadávanie výbušnín, pričom veria, že hmyz v tejto veci dokáže predbehnúť psov. Nie nejaké bizarné, ale tie najobyčajnejšie včely sú cvičené na výbušniny. Táto práca je vo veľmi ranom štádiu, ale už bolo objavených veľa ťažkostí: včely stále nie sú psy, odmietajú „pracovať“ v noci a za nepriaznivého počasia a je tiež ťažké si predstaviť roj, ktorý kontroluje batožinu letisko. Ale včely, ako sa ukázalo, majú jedinečné schopnosti: extrémnu citlivosť na molekulárne „stopy“ a schopnosť pokryť tie najodľahlejšie kúty, ak, samozrejme, včely hľadajú potravu. Predstavitelia Pentagonu tvrdia, že myšlienka využitia včiel na hľadanie výbušnín má problém s PR – je to, ako povedal jeden úradník, „faktor smiechu“. Americkú armádu však chichotanie už dlho netrápi, navyše vedci pracujúci na projekte sú presvedčení, že tento nápad má veľmi veľký potenciál: „Veríme, že včely, aspoň čo sa týka citlivosti, sú oveľa schopnejšie ako psy. “, povedal Dr. Alan S. Rudolph, vedúci Úradu pre obranné vedy Agentúry pre pokročilé výskumné projekty obrany (DARPA), ktorý dohliada na experimenty. Vo Výskumnom laboratóriu vzdušných síl na leteckej základni v Brooks nedávno analyzovalo výskumné laboratórium vzdušných síl na leteckej základni v Brooks výsledky testov, ktoré potvrdili schopnosť včiel – výbušniny detegujú v 99 % prípadov. To je, samozrejme, skvelé, ale ako sa armáda dozvie, že včela našla výbušniny? Samozrejme, aj na tento problém existujú riešenia. Tím vedcov plánuje do mesiaca vykonať prvé terénne testy nového rádiového vysielača veľkosti soľného zrna, ktorý má slúžiť na sledovanie včiel pri hľadaní výbušnín. Nie vždy sa však takáto sofistikovaná technológia použije – na zastavenie podozrivého nákladného auta pokrytého špeciálnymi včelami nie sú potrebné vysielače. Mimochodom, "vychytávka" s kamiónmi bola testovaná už po 11. septembri. Biológovia z univerzity v Montane už dávno nie sú smiechom, kde už niekoľko rokov trénujú včely hľadať podľa čuchu klasickou tréningovou metódou: urob prácu – získaj odmenu. Ako cenu dostanú včely vodu a cukor. Sladkosti nie sú márne - keď sa včela naučila novú vôňu, odovzdáva svoje znalosti svojim príbuzným. Celý úľ tak možno za pár hodín nasmerovať k hľadaniu nového pachu, ktorý sa vyrojí, hľadať namiesto kvetov dynamit, nitroglycerín, 2,4-dinitrotoluén a pod. Podľa predstavy predstaviteľov DARPA budú úle včiel vycvičených na vyhľadávanie výbušnín umiestnené v blízkosti všetkých dôležitých kontrolných bodov, aby hmyz mohol kedykoľvek zakročiť proti potenciálnym teroristom. Samozrejme, toto všetko nebude zajtra – je pred nami veľa práce, pretože vedci stále nevedia, aké predvídateľné je správanie včiel. Mimochodom, včely nie sú jediné, ktoré sa Pentagon chystá naverbovať do protiteroristickej služby: mory sa napríklad líšia citlivosťou na chemikálie a pohyblivosťou. Ostatné druhy hmyzu nie sú zľavnené. Od roku 1998 investovala americká armáda 25 miliónov dolárov do výskumu zameraného na vytváranie kontrolovaných biologických systémov, využívanie zvieracích zvykov vo vojenskej technike a podobne: aby lietadlá lietali ako vtáky, ponorky plávali ako ryby a naopak. (13. mája 2002 www.membrana.ru)
- Biológovia učiť mol hľadať výbušniny. Kevin Daly z Ohio State University urobil ďalší krok smerom k výučbe hmyzu, ako nájsť výbušniny. V nových experimentoch Kevin a jeho kolegovia vložili miniatúrne elektródy do hlavy nočného motýľa, aby monitorovali aktivitu neurónov zodpovedných za rozpoznávanie pachov. Elektródy navyše poskytli vedcom údaje o práci proboscis hmyzu. Ukázalo sa, že mol je schopný zapamätať si spojenie medzi vôňou, ktorú si výskumníci svojvoľne vybrali, a cukrovou vodou, ktorú hmyzu dali. Medzi biológmi je však stále veľa ľudí, ktorí veria, že takýto drobný hmyz ovládajú iba inštinkty zaznamenané v génoch. Po vycvičení neuróny v hlave mola zreteľne reagovali na vôňu, ktorú spájal s jedlom, v dlhom rade iných cudzích pachov. Vedci dúfajú, že nakoniec naučia mory hľadať výbušniny. Nečudo, že medzi sponzormi projektu je aj výskumná agentúra Pentagonu DARPA. Je zvláštne, že Američania robia podobnú prácu so včelami. (13. júla 2004
Keď začnú rozprávať o čuchu hmyzu, takmer vždy si spomenú na francúzskeho entomológa J. A. Fabreho. Často sa rozhovor vo všeobecnosti začína Fabrem, presnejšie, príhodou, ktorá sa mu stala a ktorá v skutočnosti slúžila ako objav nezvyčajného „flairu“ v hmyze a začiatok jeho výskumu.
Raz sa v záhrade vo Fabreho pracovni z kukly narodil motýľ saturnia, alebo, ako sa tomu hovorí, veľké nočné pávie oko. Takto Fabre opisuje, čo sa stalo potom:
"So sviečkou v rukách vstupujem do kancelárie. Jedno z okien je otvorené. Nemôžeme zabudnúť na to, čo sme videli. Obrovské motýle lietajú okolo čiapky so samicou, jemne mávajú krídlami. Letia hore a odlietajú, stúpajú." k stropu, spadnúť. Ponáhľať sa do svetla „Zhasnú sviečku, sadnú si na naše plecia, prichytia sa k šatám. Čarodejníkova jaskyňa, v ktorej sa krútia netopiere. A toto je moja kancelária.“
A cez otvorené okno ďalej prilietavali ďalšie a ďalšie motýle. Ráno Fabre počítal – bolo ich takmer jeden a pol stovky. A všetci sú muži.
Tým sa však celá záležitosť neskončila.
"Každý deň medzi ôsmou a desiatou hodinou večer prilietajú motýle jeden za druhým. Silný vietor, obloha zatiahnutá, taká tma, že v záhrade takmer nevidieť ruku zdvihnutú k očiam." Dom je ukrytý veľkými stromami, od severných vetrov oplotený borovicami a cyprusmi, neďaleko vchodu je skupina hustých kríkov. Aby som sa dostal do mojej kancelárie, k žene, musia sa Saturnie dostať v tme noci cez túto spleť vetiev."
Fabre sa čuduje, ako sa samci dozvedeli o prítomnosti samičky motýľa v jeho kancelárii. Sám však na túto otázku odpovedá: "Samca priťahuje vôňa. Je veľmi tenký a náš čuch ho nedokáže zachytiť. Tento zápach preniká každým predmetom, na ktorom samica nejaký čas zostane ... "
Aby zistil, či je to pravda alebo nie, Fabre urobil zaujímavý experiment a snažil sa zmiasť motýle. Avšak…
"Nepodarilo sa mi ich zraziť naftalínom. Opakujem túto skúsenosť, ale teraz používam všetky pachové látky, ktoré mám. Okolo čiapky so samicou umiestnim asi tucet tanierikov. Tu sú petrolej, naftalén a levanduľa a sírouhlík páchnuci po skazených vajciach "Uprostred dňa moja kancelária páchla tak silno všetkými možnými štipľavými pachmi, že bolo hrozivé do nej vstúpiť. Vyvedú všetky tieto pachy samcov z omylu? Nie! O tri hodiny." „Popoludní prileteli samci!“
Fabre videl malú kvapku tekutiny, ktorú vyžaruje motýľ počas liahnutia, a uvedomil si, že vôňa pochádza z tejto tekutiny ... Ale potom - už mimo reality!
Koniec koncov, kvapka je malá, vôňa je nepolapiteľná a muži nie sú blízko miesta, kde sa nachádza samica - potrebujú odniekiaľ odletieť. Nasýtiť pomerne veľký priestor vôňou a dúfať, že ju cítiť? "Rovnako by človek dúfal, že zafarbí jazero kvapkou karmínu," napísal o tom Fabre.
Fabre nemohol uveriť takejto „precitlivenosti“ hmyzu, hoci on sám to, mimochodom, dokázal. A nielen experimenty s motýľmi.
Fabre robil pokusy s hrobármi, najmä s čiernymi hrobármi. Ak vy a ja, keď sme v lese, nestretneme mŕtvoly zvierat, potom vieme: toto je zásluha hmyzu. Navyše už vieme, že hmyz je na našej planéte veľmi dôležitým organizérom. Hrobári (v ZSSR je ich viac ako 20 druhov a najväčšie sú čierne chrobáky) sú jedným z najaktívnejších poriadkumilovných. Akonáhle sa v lese objaví mŕtvy vták alebo zviera, veľmi skoro sa tam objavia hrobári. Každú hodinu ich je viac a viac a noví prichádzajúci sa okamžite pustia do práce - začnú pochovávať mŕtvolu. Pochovajú ho veľmi rýchlo - v priebehu niekoľkých hodín bude z povrchu zeme odstránená mŕtvola vtáka, myši, či dokonca zajaca (veľké zviera pre chrobáky!).
Chrobáky robia túto prácu, samozrejme, nie z lásky k čistote a poriadku. Tam, na mŕtvolu, položili svoje semenníky a poskytli budúcim potomkom najskôr relatívne bezpečie a neobmedzené množstvo potravy. Toto bolo ľuďom jasné už dlho a Fabre to vedel. V tých dňoch však nebolo jasné, že je to inak: odkiaľ sa hmyz objaví v blízkosti mŕtveho vtáka alebo zvieraťa a veľmi skoro sa objaví.
No povedzme, že jeden chrobák by mohol byť náhodou nablízku a náhodou natrafil na mŕtvu myš alebo vtáka. Predpokladajme, že to isté sa stalo s dvoma alebo tromi ďalšími chrobákmi. Pár desiatok sa však nemohlo nachádzať nablízku. Prišli teda zďaleka; možno prešli stovky či dokonca tisíce metrov – pach im ukázal cestu. Toto bolo objasnené. Dokonca sa zistilo, ako sa tento zápach šíri. Fabre aj niekoľko vedcov po ňom urobili veľa experimentov, aby sa ubezpečili, že zápach sa šíri po povrchu zeme. Ani tráva, ani pne, ani stromy nebránia chrobákom cítiť tento zápach. Ale ak sa nad zemou zdvihne mŕtve zviera - takéto pokusy sa robili - a zdá sa, že zápach sa môže voľne šíriť, chrobáky to nevnímali. Len čo mŕtvolu spustili, chrobáky dostali „správu“ a ponáhľali sa za pachom.
Fabreov objav nezostal nepovšimnutý a nedá sa povedať, že by sa ľudia problematikou páchnuceho hmyzu nezaoberali. No práca v tomto smere dlhé roky išla veľmi pomaly, robili ju jednotliví vedci a nevzbudila veľký záujem.
Aj takmer o polstoročie neskôr, v roku 1935, keď sovietsky amatérsky entomológ A. Fabry (zvláštnou zhodou okolností takmer menovec slávneho Francúza) zverejnil v Entomologickom prehľade výsledky svojich veľmi kurióznych experimentov a pozorovaní, ktoré mali mať vzbudil veľký záujem, článok ostal takmer nepovšimnutý. Možno vtedy vedci stále nedokázali pochopiť a oceniť úlohu, ktorú zohrávajú pachy v živote hmyzu, možno ľudstvo už začalo chemickú bitku so šesťnohými zvieratami a bolo tým úplne zaneprázdnené, no väčšina entomológov si to ani nevšimla. článku Fábryho, alebo jej zostal ľahostajný. A článok stál za zamyslenie.
Fabry urobil experiment s rovnakým motýľom Saturnia, presnejšie, s hruškou Saturniou alebo veľkým nočným pávom okom, ktorý Fabreho tak napadol. Pri Poltave, kde Fábry býval, sa tieto motýle nenašli, každopádne ich tam nenašiel nikto pred Fábrym. Amatérsky entomológ vyniesol tohto motýľa z kukly, umiestnil ho do klietky a vyniesol na balkón. Samozrejme, netušil, čo sa stane - jednoducho vyniesol novorodenca von, aby sa nadýchol čerstvého vzduchu. A zrazu som vedľa záhrady videl presne toho istého motýľa. Fábry ju chytil - vzácny motýľ! A o pár dní neskôr už mal desiatky samčekov saturnie hruškových, ktoré lietali na pach samice. Odkiaľ prišli, odkiaľ prišli, ako ďaleko cestovali? Fábry sa to rozhodol zistiť. A tak, keď označil samcov farbou, dal motýle mladým prírodovedcom, ktorí mu pomohli. Chalani vzali motýle do vzdialenosti 6 kilometrov od Fabryho domu a vypustili ich. Prvý označený samec sa vrátil po 40 minútach, posledný - po hodine a pol.
Sám Fabre však urobil experiment s „lesnými poriadkami“ – hrobármi a mŕtvymi jedlíkmi a uistil sa, aký jemný je čuch u hmyzu.
Vzdialenosť sme zvýšili na 8 kilometrov, výsledok bol rovnaký – vrátili sa takmer všetci samci. A najzaujímavejšie je, že lietali aj vtedy, keď vietor fúkal proti nim, aj keď bolo úplne bezvetrie, aj keď im vietor fúkal „do chrbta“.
Fabry, podobne ako Fabre, nevedel vysvetliť tento jav. Vysvetlenie prišlo oveľa neskôr, keď vedci prišli na rad čuchom hmyzu. Dovtedy sa už nahromadilo dosť faktov – úžasných a nevyvrátiteľných; v tom čase už boli „čuchové schopnosti“ hmyzu presnejšie preskúmané. Napríklad sa zistilo, že motýle mníšky lietajú zo vzdialenosti 200-300 metrov, jeden z druhov Saturnia - z 2,4 kilometra, naberačka kapusty - z 3 kilometrov, cigáň je schopný vnímať pach samice vo vzdialenosti 3,8 kilometra a veľké nočné pávie oko (hrušková saturnia) od 8 kilometrov. Vedci sa s tým neuspokojili a rozhodli sa „preskúmať“ očné motýle. Keď ich označili, začali ich vypúšťať z okna idúceho vlaku. Zo vzdialenosti 4,1 kilometra do cely, kde sa nachádzala samica, priletelo 40 percent samcov a zo vzdialenosti 11 kilometrov - 26 percent.
Americkí vedci E. Wilson a W. Bossert dokonca vypočítali veľkosť a tvar zóny, v ktorej pôsobí vôňa priťahujúca motýle. Ak je samica vysoko nad zemou, zóna pachu má guľovitý tvar, ak je na zemi - pologuľovitý. Ak fúka vietor, zóna sa tiahne v smere vetra. Veľkosť takejto zóny pri cigále pri miernom vetre bude niekoľko tisíc metrov na dĺžku a približne 200 metrov na šírku.
Aká je koncentrácia zápachu v tejto zóne, možno si predstaviť, ak vezmeme do úvahy, že kus železa, ktorý vyžaruje zapáchajúcu kvapalinu, je miliónkrát menší ako hmotnosť samotného motýľa. Kvapka je ešte menšia. Stručne povedané, jedna molekula na meter kubický vzduchu je koncentrácia pachovej látky, ktorú našli muži. Je to také neuveriteľné, že to mnohých vedcov mätie – je to zápach? Možno je to niečo iné, niektoré vlny, ktorým ľudia stále nerozumejú, pomáhajú hmyzu tak ľahko a presne sa pohybovať vo vesmíre, nájsť sa navzájom? Zatiaľ je to však predpoklad jednotlivých vedcov. Väčšina verí, že na vzájomné nájdenie sa hmyz používa čuch, ktorému veria viac ako zraku. Napríklad bolo vykonaných veľa experimentov, ktoré potvrdili, že samce (alebo samice, keďže u niektorých druhov hmyzu samčeky vydávajú príťažlivý zápach) lietajú na predmet, na ktorý je nanesená zodpovedajúca zapáchajúca kvapalina, a to aj vtedy, ak je tento predmet na hmyze úplne iný. A naopak: samce nevenovali žiadnu pozornosť motýľovi, ktorému bola odstránená pachová žľaza.
O dôležitosti atraktívnej vône svedčí aspoň fakt, že tento systém je navrhnutý s úžasnou presnosťou. Takže napríklad celkom nedávno vedci zistili, že niektoré motýle dávajú pachové signály nie spontánne, keď je to potrebné, ale až keď dostatočne dospejú. Niekedy sa to stane niekoľko hodín po vyliahnutí a niekedy po 2-3 dňoch.
Iní sa, naopak, ponáhľajú a vysielajú pachové signály ešte skôr, ako sa narodia. Prichádzajú „ženíchovia“ a trpezlivo čakajú, kým sa „nevesta“ objaví z kukly.
Existuje ešte zložitejší princíp signalizácie: niektoré motýle vysielajú signály iba v určitých časoch. Napríklad niektoré - iba od 9:00 do 12:00, iné - od 4:00 do východu slnka atď.
Vôňa slúži hmyzu nielen na vzájomné prilákanie. Zohráva rozhodujúcu úlohu pri výbere potravy pre budúce potomstvo. Napríklad kapustné motýle kladú vajíčka na kapustu, aby poskytli potravu pre húsenice. Signál, ktorý naznačuje, že práve toto je rastlina, ktorú budúce húsenice potrebujú, je vôňa. Veria mu natoľko, že ak navlhčíte list papiera alebo plotovú dosku kapustovou šťavou, motýľ nebude venovať pozornosť tvaru ani farbe predmetu a nakladie vajíčka na túto dosku alebo list papiera.
O koľko viac hmyz verí svojmu „nosu“ ako svojim očiam, hovoria aj takéto pozorovania: niektoré druhy orchideí vydávajú zápach podobný tomu, ktorý vydávajú samičky niektorých čmeliakov. Samci, priťahovaní touto vôňou, sedia na kvete. Presvedčené o zákernosti orchideí odletia, no veľmi často opäť padnú na návnadu – opäť si sadnú na kvet. "Oklame" orchideu čmeliakov, aby ich prinútil nosiť peľ. Je zvláštne, že tieto orchidey nemajú nektár - vôňa návnady úplne nahrádza návnadu.
Rovnako "prefíkané" sú niektoré kvety, ktoré vydávajú zápach rozkladu. Priťahuje muchy, ktoré kladú vajíčka na zhnité mäso. Kým mucha pochopí klam, kvet na ňu nalepí časť peľu. Keď mucha priletí na ďalší kvet, tento peľ tam prenesie.
Každým rokom je hlavný biologický význam pachov v živote hmyzu jasnejší. Navyše sa ukázalo, že pachy sú prísne zamerané, prísne špecializované. To prinútilo vedcov prijať ich klasifikáciu.
Sovietsky vedec profesor Ya. D. Kirshenblat identifikoval 12 druhov pachov podľa ich biologického významu pre zvieratá.
Ale predtým, než sa do nich dostaneme, zistíme, čo je vôňa vo všeobecnosti?
Existuje vtipná anekdota. Na skúške sa profesor spýtal nedbanlivého študenta: čo je vôňa?
Študent, ktorý sa nepozeral do učebníc a nechodil na prednášky, látku nepoznal a nevinnými očami hľadiac na profesora odpovedal: „Zabudol som, vedel som to len včera, ale teraz mi to zmizlo. hlava s nadšením." - "Blázon!" zvolal profesor. - V každom prípade, pamätajte! Ste jediný človek na svete, ktorý vedel, čo je vôňa!
To je, samozrejme, vtip. Ale vážne povedané, ľudia stále presne nevedia, čo je vôňa. To znamená, že vedia veľa, až priveľa – existuje 30 teórií čuchu, ale všetko sú to stále teórie, hypotézy.
Jednou z najbežnejších teórií je teraz teória „kľúča“ a „kľúčovej dierky“.
Úžasné a nevyspytateľné sú spôsoby vedy! Pred takmer dvoma tisícročiami rímsky básnik a filozof Titus z Líbye Lucretius Carus vyslovil pôvodnú myšlienku, že pre každý špecifický pach má čuchový orgán zvieraťa svoje špecifické otvory, kam tieto pachy padajú. Ťažko povedať, ako Lucretius na takýto nápad prišiel. Ale po mnohých storočiach, vyzbrojení mnohými faktami, najlepším vybavením, obrovskými skúsenosťami, sa vedci vrátili k myšlienkam, ktoré vyjadril Lucretius. Samozrejme, teraz vedci, na rozdiel od Rimanov, vedia, čo je atóm, čo sú bunky, čo sú molekuly. No princíp dnešnej teórie „kľúča“ a „kľúčovej dierky“ je veľmi podobný tomu, o ktorom hovoril Lucretius. Spočíva v tom, že čuchové orgány majú otvory rôznych tvarov. A molekuly zapáchajúcej látky majú rovnaký tvar. Americký vedec Eimur napríklad určil, že molekuly všetkých zapáchajúcich látok s vôňou gáfru sú guľovité a molekuly látok s pižmovým zápachom majú tvar disku. Otvory majú presne rovnaký tvar. A keď molekula presne padne do zodpovedajúceho otvoru, zviera cíti zodpovedajúci zápach. Molekula nevstúpi do „cudzieho“ otvoru a nebude cítiť zápach, rovnako ako kľúč nevstúpi do „cudzieho“ otvoru zámku a zámok nebude fungovať – neotvorí sa ani nezatvorí.
Teraz sú známe hlavné vône: gáfor, éterický, kvetinový, štipľavý, hnilobný a mätový. Známe sú aj tvary molekúl a im zodpovedajúce jamky. Napríklad v látkach s kvetinovým zápachom má molekula diskovitý tvar s chvostom, zatiaľ čo molekula látky s vôňou éteru je tenká a pretiahnutá.
Známy je aj mechanizmus účinku: napríklad molekula éterického zápachu (chemici vedia, že existujú veľké a malé molekuly) musí úplne vyplniť úzku dlhú dieru. Preto bude cítiť zápach éteru, ak jedna veľká alebo dve malé molekuly ležia v zodpovedajúcej "kľúčovej dierke". A molekuly kvetinovej vône by si mali ľahnúť do „studne“ kučeravého typu – je v nej miesto pre hlavu aj pre dlhý tenký, zahnutý chvost. Ak nejaká molekula vstúpi do dvoch alebo troch jamiek, potom látka je zložením dvoch alebo troch zodpovedajúcich zápachov.
To všetko platí pre najrozvinutejšieho tvora – človeka, aj pre tvory, ktoré sú vo svojom vývoji veľmi primitívne – hmyz.
Čuch u ľudí je v porovnaní s mnohými inými cicavcami slabo vyvinutý. Predpokladá sa, že priemerný človek dokáže vnímať 6-8 tisíc pachov, maximum je 10 tisíc. Pes rozlišuje dva milióny. Prečo je to tak, sa ukáže, ak uvážime, že plocha nosovej dutiny u psa dosahuje 100 štvorcových centimetrov a obsahuje 220 miliónov čuchových buniek, zatiaľ čo u ľudí ich nie je viac ako 6 miliónov a sú umiestnené na ploche rovnajúcej sa približne 5 štvorcovým centimetrom. Pokiaľ ide o počet čuchových buniek a oblasť ich umiestnenia, hmyz, samozrejme, nemôže držať krok s ľuďmi - kde môže získať päť štvorcových centimetrov? Čuchové bunky hmyzu sa totiž nachádzajú na tykadlách a aj tak nezaberajú všetky tykadlá, ale len ich malú časť. A je jasné, že hmyz má oveľa menej čuchových buniek, ak nie vôbec žiadne. Napríklad vážka, ktorá hľadá potravu iba zrakom, nemá vôbec žiadne zmyslové prvky nazývané sensilla. A v muchách, ktoré sa živia kvetmi a hľadajú ich pomocou vône aj pomocou zraku, nie je viac ako 2 000 takýchto prvkov. Pre zdochlinové muchy je oveľa dôležitejší čuch. Preto majú viac čuchových buniek - 3,5-4 tisíc. Gadflies majú až 7 tisíc senzíl a robotnice majú viac ako 12.
Ale ak je hmyz, čo sa týka počtu citlivých buniek, výrazne horší ako človek, tak svojou „kvalitou“, čo sa týka samotnej citlivosti, sa človek nemôže s hmyzom ani porovnávať.
Aby človek cítil vôňu, potrebuje pre každú citlivú bunku prijať aspoň osem molekúl zapáchajúcej látky. Až potom budú tieto bunky posielať správy do mozgu. Ale mozog bude reagovať na správy, až keď ich dostane od najmenej štyridsiatich buniek. Takže človek potrebuje na vôňu aspoň 320 molekúl. Hmyz, ako vieme, si vystačí s jednou molekulou na meter kubický vzduchu. Samička komára kukajúceho, živiaca sa krvou zvierat, zachytáva oxid uhličitý vydychovaný zvieratami, teplo a vlhkosť, ktorú vydávajú na vzdialenosť až 3 kilometrov. Ťažko povedať, koľko molekúl k nej „priletí“, každopádne vedci to zatiaľ nevypočítali, ale pre istotu nejakých pár jednotiek. Luxus reagovať len na desiatky či stovky molekúl pachovej látky si hmyz nemôže dovoliť, v prípade potreby sa musí uspokojiť s jednotkami.
Dávno pred objavením Fabre mali ľudia viacero príležitostí overiť si, že hmyz má schopnosť prilákať svoj vlastný druh. Ľudia už viackrát videli veľké koncentrácie hmyzu – napríklad nebezpečného škodcu korytnačku – no, samozrejme, ani im nenapadlo, že ich vlastný pach zhromaždil ploštice na jednom mieste.
Už dlho sa to všimlo: ploštice v apartmánoch sa neobjavia okamžite - najprv sa objavia jediní "skauti", potom je veľa chýb. Samozrejme, vo vhodných podmienkach sa ploštice rýchlo množia, ale ešte rýchlejšie prichádzajú z iných miest, priťahované vôňou svojich príbuzných.
Šváby lákajú svojich príbuzných aj čuchom a schopnosť múch „zvolať“ svoj vlastný druh sa dokonca nazýva „faktor muchy“. Je známe, že akonáhle sa na miestach, kde tento hmyz nachádza hojnú potravu, objaví jedna alebo dve muchy, okamžite sa objaví celý roj múch. A len nedávno objavili úžasný fenomén: po ochutnaní toho správneho jedla mucha okamžite vydáva patričnú vôňu, ktorá priláka jej príbuzných.
A nakoniec vôňa, ktorá láka hmyz opačného pohlavia. Všetko sú to atraktívne vône, je ich veľa a navzájom sa veľmi líšia. Ale keďže všetky plnia rovnakú funkciu – priťahujú svoj vlastný druh – vedci ich spojili do spoločnej skupiny a nazvali ich priťahovaním alebo epagonmi, čo v gréčtine znamená „priťahovať“.
Je ťažké preceňovať dôležitosť prilákania pachov v živote hmyzu. Bez týchto pachov je veľmi možné, že mnoho hmyzu by na Zemi už dávno prestalo existovať.
Poďme na to. Bez priťahovania pachov sa hmyz nevedel nájsť na veľké vzdialenosti (nezabudnite, že je krátkozraký), nevedel sa nájsť najmä v lese, v tráve či v tme. A keď sa nenašli, nemohli pokračovať vo svojej rase a tá by postupne vyhynula. Toto je prvé.
Ako už vieme, veľa hmyzu sa snaží poskytnúť svojim budúcim potomkom potravu. A tiež ho veľmi často nájdu podľa čuchu. (Predstavte si napríklad motýľa kapustového alebo chrobáka hrobára.) Alebo zložitejší príklad – jazdci kladúce semenníky do lariev drevorubačov alebo horntailov. Jazdec za žiadnych okolností nemôže vidieť svoju korisť – je hlboko v strome. A jazdec to tiež zistí len čuchom.
Ak sa potomkovi neposkytne potrava, hneď po narodení zomrie. A nakoniec celý pohľad úplne zmizne.
Toto je druhé.
Ale nielen larvy bez príťažlivého zápachu - a dospelí - prinajmenšom mnohí - by sa ocitli v kritickej situácii: keď by nemohli nájsť potravu, zomreli by od hladu. A to by tiež viedlo k vyhynutiu celého druhu.
Toto je tretie.
Bez ohľadu na to, aké dôležité sú priťahujúce pachy, hmyz sa bez nich nezaobíde.
Tu je len jeden príklad. Vy a ja vieme, že jazdci kladú vajíčka do húseníc. Z vajíčok sa objavujú larvy, ktoré žijú v húsenici a živia sa jej tkanivami. U niektorých jazdcov sa objaví jedna larva zo semenníka, u mnohých niekoľko desiatok z jedného semenníka. Ale bez ohľadu na to, koľko lariev sa objaví, vždy majú dostatok potravy. Môže sa to však stať: niekoľko jazdcov položí svoje semenníky do tej istej húsenice. Potom sa larvy objavia oveľa viac, nebude dostatok potravy pre všetkých a larvy zomrú. To sa však nikdy nestane, pretože jazdec po nakladení vajíčok do húsenice túto húsenicu označí pachom, ako keby zverejnil oznámenie: "Miesto je obsadené." Takéto pachové stopy, značky, vedci nazývajú "odmihnions", z gréckych slov "odmi" - "vôňa" a "ichnion" - "stopa".
Pre veľa hmyzu hrajú odmihniony dôležitú úlohu, no najväčší význam majú pre spoločenský hmyz – mravce, včely, termity.
Mravčie chodníčky už asi videl každý, no očividne málokto vie, že po týchto chodníčkoch behajú mravce kvôli zápachu, ktorým sú tieto chodníky označené. Nejde však len o cesty. Po nájdení vhodného jedla si mravec označí cestu k nemu, aby sa sám nestratil a aby jeho príbuzní našli cestu k tomuto jedlu. Niektoré druhy mravcov často označujú veľkosť alebo veľkosť koristi značkami. Keď sa o tom ľudia dozvedeli, čelili mnohým ďalším záhadám. Prečo napríklad mravce nesledujú vždy tie isté stopy? Alebo: ako nájdu cestu do svojho domova a nespadnú do cudzieho po pachovej stope brata?
A potom sa ukázalo, že mravce rozlišujú pachy nielen svojich blízkych príbuzných - mravcov rovnakého druhu, ale dokážu určiť, z ktorého mraveniska to je - ich vlastné alebo cudzie. Nedochádza teda k zámene.
Mravce nebežia stále a idú po rovnakých stopách. To znamená, že neustále bežia pozdĺž svojich ciest, ale len preto, že pachové stopy na nich sú neustále aktualizované. Ak mravec svoju pachovú stopu nezopakuje (napr. niekde nájdenú korisť zožerie alebo prenesie do mraveniska), zápach čoskoro zmizne a už nikoho nezavádza.
Vôňa vlastná určitému druhu (niektorí vedci sa dokonca domnievajú, že je špecifická pre každé mravenisko) slúži nielen ako ukazovateľ k domu, ale aj ako priechod do tohto domu. Ak sa zrazu cudzinec rozhodne zatúlať sa do mraveniska, spoznajú ho podľa čuchu a odoženú. Zápach je navyše jediným „dokladom“, jediným „preukazom totožnosti“: ak mravca natriete pachom mravca iného druhu, okamžite ho vypudia vlastní bratia a späť ho pustia až po mimozemský zápach sa vyparil. Navyše, vôňa nie je len dokumentom o „registrácii“, je to vo všeobecnosti dokument o práve na existenciu. Ak živého mravca zašpiní pach mŕtveho a umiestni ho do mraveniska, okamžite ho vynesú a vyhodia „na cintorín“, teda na miesto, kde mravce nosia svojich mŕtvych bratov. A márne sa bude živý mravec brániť, márne bude dokazovať, že žije všetkými prostriedkami, ktoré má k dispozícii – nepomôže. Áno, mravce vidia, že vlečú nie mŕtvolu, ale živého brata, ale to sa ich netýka - najviac veria pachu.
Žľazy, ktoré produkujú odmihniony, sa zvyčajne nachádzajú na bruchu mravcov a mravce si špičkou brucha označujú všetko, čo potrebujú. Čmeliaky majú tiež podobné žľazy, ale nachádzajú sa na hlave, na spodnej časti čeľustí (čeľustí). Pri hľadaní partnera robí čmeliak pravidelné lety a zľahka okusuje listy na stromoch alebo kríkoch, pričom zanecháva pachové stopy. Samička čmeliaka sa podľa týchto značiek bude orientovať a nájde samca čmeliaka.
Rovnaký princíp sa zachováva u čmeliakov a niektorých druhov včiel, keď je potrebné označiť cestu k zdroju potravy: skauti, ktorí našli dostatočné množstvo kvetov, z času na čas okusujú listy rastlín. späť, ako keby ste umiestňovali trasové body. A čím bližšie k cieľu, tým silnejší je zápach.
Verilo sa, že včely medonosné nepotrebujú takéto smerovky. Ale známy ruský zoológ N. V. Nasonov v nich už v roku 1883 objavil pachové žľazy, ktoré sa neskôr stali známymi ako Nasonovove žľazy. Dlho nebol jasný biologický význam tejto žľazy, a keď sa ľudia dozvedeli o tancoch včiel, ktorými svojim príbuzným udávajú smer k zdroju potravy a hlásia k nemu vzdialenosť, zmysel toho pachová žľaza sa stala ešte menej priehľadnou. Len nedávno sa podarilo zistiť význam tejto žľazy.
Na základe informácií získaných od tancujúcej skautskej včely si ostatné včely vyberú smer a letia po ňom, kým nezačnú cítiť vôňu kvetov. Existuje však veľa medonosných rastlín, ktorých vôňa je príliš slabá a včely ju nevnímajú. Tu sa ukazuje, že do hry vstupuje vôňa produkovaná Nasonovovou žľazou. Včela skautka vypustí do ovzdušia pachovú látku, ktorá akoby označuje miesto a ktorá slúži ako vodítko a ukazovateľ pre zvyšok včiel: je tu potrava.
Rovnako ako mravce, vôňa slúži ako vodiaca niť pre včely do domu (len mravce ju nechávajú na zemi a včely vo vzduchu), slúži ako "priechod" do úľa.
Mravce, včely a niektoré druhy ôs majú ďalší špecifický zápach, charakteristický len pre spoločenský hmyz, poplašný signál – toribóny (z gréckeho slova „teribein“ – „úzkosť“). Prečo sú tieto pachy vlastné len spoločenskému hmyzu, je pochopiteľné: osamelý hmyz predsa nemá potrebu dávať signály, nemá nikoho, kto by volal o pomoc alebo varoval pred nebezpečenstvom, a napokon, nemá čo chrániť – zvyčajne nemá Domov. Preto môže človek napríklad úplne beztrestne chytiť akýkoľvek jeden hmyz. V extrémnych prípadoch mu hrozí uštipnutie alebo uhryznutie.
Iná vec je, ak človek zasahoval napríklad do hniezda papierových osí. A nie je to tak, že by ho poštípala jedna alebo dve osy. Práve táto jedna osa dokáže na človeka „nastaviť“ všetkých obyvateľov hniezda. Sociálna osa pred bodnutím postrieka nepriateľa malými kvapôčkami zapáchajúcej „úzkostnej látky“. Táto látka zmiešaná s jedom slúži ako signál pre ostatné osy. A čím viac lietajú, tým silnejšie „znie“ alarm a je to zase signál útoku.
Agresivita včiel je ešte aktívnejšia. Stačí, aby jedna včela bodla do kože nepriateľa, pretože sa na ňu okamžite vrhnú desiatky ďalších, pričom každá sa snaží bodnúť blízko miesta, kde bodla predchádzajúca.
Včelie žihadlo má 12 zúbkov smerujúcich dozadu. Po zapichnutí, povedzme, do ľudskej kože, už včela robotnica nemôže vytiahnuť žihadlo späť. Odchádza spolu s úplne bodavým aparátom a žľazou, ktorá produkuje toribón. V tomto prípade včela uhynie, ale jed ešte nejaký čas preniká do tela nepriateľa a nejaký čas zostáva poznačený toribónom, ktorý spôsobuje agresivitu ostatných včiel.
Mechanizmus a princíp používania toribónov u včiel a spoločenských os je podobný a skôr rovnaký. Mravce sú iná vec.
Mravce vydávajú toribóny nielen v momente útoku, ale častejšie ide o predbežný, privolávací, mobilizačný signál. Alebo signál, ktorý by sa dal preložiť ako výkrik „zachráň sa, kto môže!“.
Mravec, ktorý cíti nebezpečenstvo, vylučuje toribón, ktorý sa rýchlo šíri a nadobúda tvar gule. Zvyčajne je táto guľa malá - nie viac ako 6 centimetrov v priemere. Tiež to netrvá dlho - pár sekúnd. Na orientáciu však postačuje veľkosť aj čas šírenia zápachu. Ak je alarm falošný, nedôjde k panike: iba hmyz v okolí zacíti alarm a nebude naň reagovať. Ak je úzkosť skutočná, potom aj ostatné mravce budú vylučovať pachové látky, „guľa“ sa zväčší, vôňa prenikne do všetkých kútov mraveniska a zmobilizuje celú jeho populáciu.
Mravce rôznych druhov sa v prípade nebezpečenstva správajú odlišne: niektoré, ktoré zacítili poplašný signál, sa okamžite vrhli do boja, iní, ako napríklad mravce kosiace, sa zavŕtajú do zeme, iní utekajú, zachytávajú kukly a larvy a mravce strihajú listy. majú reakciu zmiešanú s toribónmi: niektorí utekajú a berú so sebou vzácne bremeno, iní - vojaci, roztvárajú čeľuste, vrhajú sa na nepriateľa a ich vôňa ich tak vzrušuje, že keď nepriateľa zahnali, nedokážu sa upokojiť a začnú sa navzájom mučiť. Aj keď sa poplach ukáže ako falošný a žiadny nepriateľ neexistuje, vojaci na rezanie listov sa navzájom roztrhajú.
Z uvedených príkladov je zrejmý biologický význam pachov, je zrejmé, akú obrovskú úlohu zohrávajú v živote hmyzu. Pachy však nepriťahujú hmyz len k sebe alebo k zdrojom potravy, neslúžia len ako orientačné body a značky, nie sú len poplašnými signálmi, ale regulujú správanie. Niet divu, že látky, ktoré regulujú správanie, sa nazývajú etofióny: z gréckeho „étos“ – „vlastný“ a „jemný“ – „vytvoriť“. Zdalo by sa, že etofióny sú menej aktívne ako napríklad epagony, vďaka ktorým lietajú motýle dlhé kilometre, alebo ako tori-bony, ktoré okamžite zmobilizujú celý úľ do boja s nepriateľom. Napriek tomu ich veľa hmyzu potrebuje. Bez týchto látok hmyz neprejaví vitálne inštinkty, nevyvinie si líniu správania, ktorú potrebuje.
Je známe, že robotnícke mravce kŕmia larvy. Ale čo ich k tomu núti? Ukazuje sa, že samotné larvy, alebo skôr vonná látka, ktorú vylučujú. Pracovné mravce, prilákané vôňou, s radosťou olizujú etofióny z krytu lariev, čo spúšťa reakciu kŕmenia. Niečo sa však stalo – larvy prestali vypúšťať pachové látky. Vieme, že sa to stane, ak je vzduch v miestnosti, kde sú larvy príliš suchý alebo príliš svetlý. Ale robotníci to nevedia. Nedostatok sekrétov a zápachu však spôsobí, že svoje larvy presunú inam. A tým ušetriť.
Ešte kurióznejší je vzťah medzi larvami a dospelými jedincami u mravcov americkej armády. Tieto mravce sú tak pomenované z dobrého dôvodu: ich usadený život sa náhle skončí a oni sa vydajú na potulky. Mravce sa túlajú 18-19 dní, pohybujú sa však len v noci, potom opäť nasleduje dlhá zastávka.
Dôvodom tohto neobvyklého správania mravcov sú larvy. Presnejšie, pachové látky, ktoré vylučujú. Tieto pachové látky dospelé mravce olizujú a nútia ich pohybovať sa všade, kam sa ich oči pozrú. Ale na 18. alebo 19. deň sa larvy zakuklia a mravce okamžite stratia túžbu zmeniť miesto. Ubehne pomerne veľa času a zdá sa, že mravce nejdú po ceste. Naopak, v ich tábore sa odohrávajú udalosti, ktoré cestovaniu zjavne neprospievajú: samica kladie vajíčka a každým dňom je čoraz plodnejšia. Potom sa z vajíčok objavia larvy a zrazu jednej krásnej noci mravce pozbierajú larvy a celý tábor sa vydá na cestu. To znamená, že larvy začali vylučovať etophion. Mravce sa budú pohybovať 18 alebo 19 nocí, kým larvy neprestanú vylučovať látky, ktoré stimulujú prechody. Potom na chvíľu príde usadený život. A potom sa všetko bude opakovať.
Etofióny, ktoré silne ovplyvňujú správanie, sa nachádzajú aj v kobylkách. Larvy kobylky, takzvaná chodiaca kobylka, alebo kobylka, žijú oddelene od svojich rodičov: liahnu sa z vajíčok, ktoré kobylka pri svojich potulkách nakladie do zeme. Ale skôr či neskôr sa kobylky stretnú so svojimi rodičmi. A potom sa kobylky začnú znepokojovať, ich antény, zadné nohy a časti ústneho aparátu začnú rýchlo vibrovať, samotné larvy sa rozčuľujú, znervózňujú, tlačia sa navzájom. A zrazu kobylka zhodí zelenú kožu, stane sa čiernou a červenou, má krídla. Vtom sa z kobylky stala dospelá kobylka pripravená okamžite vzlietnuť. A to všetko sa stalo kvôli pachovej látke, ktorú vylučujú dospelí samci a ktorá má taký silný účinok na kobylky. Až tak, že nám doslova „vyrastajú“ pred očami.
V každodennom živote možno často počuť výraz „chemický jazyk zvierat“. To sa týka rôznych signálov, ktoré si zvieratá navzájom dávajú pachy. V zásade to samozrejme platí: pach poplachu a príťažlivý zápach a rôzne znaky a stopy sú jazyk, príkazy alebo príkazy, varovania atď. V širšom zmysle možno všetky pachy považovať za „chemický jazyk“. Vedci sa však domnievajú, že na výmenu špecifických informácií existujú špeciálne pachy. Bolo napríklad pozorované, že pri stretnutí dvoch mravcov sa často navzájom dotýkajú svojimi tykadlami alebo sa navzájom tľapkajú po chrbte svojimi tykadlami. Potom sa zmení správanie jedného alebo oboch mravcov – napríklad zmenia smer, ktorým predtým kráčali. Vedci sa domnievajú, že hlavnú úlohu pri zmene správania hmyzu v tomto prípade nehral dotyk antén, ale vôňa, ktorú hmyz cítil. Ale o aký druh vône ide, akú má povahu a účel, zatiaľ nie je jasné. Americký vedec E. Wilson, ktorý študuje tento druh informácií, verí, že na zabezpečenie koordinovaných akcií v rámci jednej mravčej rodiny sa používa až 10 rôznych „informačných“ pachov. Ale v skutočnosti ich je očividne oveľa viac. Každopádne včelám sa teraz podarilo odhaliť viac ako tri desiatky chemikálií, ktoré používajú na výmenu informácií. Štúdium tohto druhu „jazyka“ sa však ešte len začína.
Ale ešte jeden význam vôní v živote hmyzu bol dokonale preštudovaný. Slúžia na ochranu pred nepriateľmi (látky, ktoré tieto pachy vydávajú, sa nazývajú „aminony“, čo v gréčtine znamená „zahnať“). Ozaj, kto sa chce zaoberať napríklad takzvanou lesnou plošticou? Pre nepríjemný zápach je dokonca nepríjemné ho považovať, hoci je celkom krásny. A chrobák to potrebuje len to - nie je bez dôvodu, že sa svojimi prednými labkami usilovne namazáva páchnucou tekutinou, ktorú vylučujú žľazy umiestnené na jeho hrudi.
V nebezpečenstve vydávajú zemné chrobáky, šváby a mnoho iného hmyzu alebo lariev nepríjemný zápach. Zároveň sú spravidla pestro a pestro sfarbené, aby si ich nepriatelia ľahšie zapamätali.
Stále sa dá veľa hovoriť o pachoch, ktoré zohrávajú obrovskú úlohu v živote hmyzu, o mnohých úžasných zariadeniach ich prístrojov a orgánov, vďaka ktorým sa tieto pachy vydávajú alebo vnímajú. Ľudia vynaložili a vynakladajú veľa úsilia, aby to všetko pochopili, pochopili význam vôní v živote šesťnohých zvierat, ako ich používajú a ako ich vnímajú.
Ale niekedy je to veľmi, veľmi ťažké!
Keď sa vedci pustili nielen do zisťovania čuchu hmyzu, ale vďaka rozvoju techniky dostali aj možnosť experimentovať v laboratóriu, bolo potrebné izolovať v čistej forme látku, ktorá vydáva atraktívnu vôňu.
Nemecký chemik Butenind, ocenený Nobelovou cenou za prácu na odhalení biologického významu pachov v živote hmyzu, sa rozhodol izolovať látky, ktoré vytvárajú vôňu potrebnú pre hmyz. Svoju prácu začal v roku 1938 a promoval v roku 1959. Počas týchto 20 rokov nazbieral 12 miligramov zapáchajúcej látky, pričom ju „vybral“ z 500 000 samíc motýľov. Americký vedec M. Jacobson mal väčšie šťastie: pracoval aj s cikanou, použil aj pol milióna motýľov, no za 30 rokov práce sa mu podarilo nazbierať 20 miligramov pachovej látky!
Ešte ťažšie to bolo, keď bolo potrebné izolovať pachové látky švábov. Na to bolo treba chovať desaťtisíc švábov v špeciálnych nádobách spojených rúrkami s chladničkami. Vzduch z nádob sa dostal do chladničky, usadil sa tam vo forme hmly a následne veľmi zložitými chemickými manipuláciami sa z tejto hmly izolovali pachové látky.
Za deväť mesiacov bolo prijatých 12 miligramov tejto látky.
Necelý jeden a pol miligramu pachovej látky získali od viac ako 30-tisíc samíc piliarky borovicovej. Je možné uviesť mnoho ďalších príkladov, koľko práce prinajmenšom takéto experimenty stoja. Pravdepodobne však už dozrela legitímna otázka: prečo je to všetko potrebné?
Naozaj to stojí za takú prácu a samozrejme nemalé náklady?
No, začnime tým, že vo vede nemožno nič zanedbať. A ešte viac s takou úžasnou a významnou skutočnosťou. Hneď ako začali skúmať čuchové schopnosti hmyzu, vedci našli pre tieto schopnosti aj praktické využitie. Namiesto toho našli nový spôsob boja proti škodcom.
Ďalší Fabre a potom Fabry ukázali, že hmyz nielenže cestuje na veľké vzdialenosti, poslúchajúc pach volania, ale sa aj zhromažďuje vo veľkých množstvách. Ďalší výskum to potvrdil a mnohé objasnil. Terénne pozorovania napríklad ukázali, že jedna samica piliatky borovicovej dokáže prilákať viac ako 11 000 samcov. Čo ak...
Samozrejme, extrahovanie priťahujúcich látok je náročná a časovo náročná úloha, môže si ju dovoliť len veda. A pre prax si povedali chemici. Podarilo sa im syntetizovať, umelo vyrobiť látky, ktoré plne zodpovedajú tým, ktoré vydáva hmyz. A teraz lietadlá rozhadzujú po japonských ostrovoch drobné kúsky izolačného materiálu nasiaknutého takouto látkou.
Samozrejme, nemôžeme presne povedať, čo sa stalo s ovocnými muškami, proti ktorým bolo toto opatrenie podniknuté. Vieme si však predstaviť, akí boli zmätení, ako sa s návnadou rútili od jedného kusu k druhému, pričom nechápali, čo sa deje. Uprednostňovali návnady, pretože vôňa vychádzajúca z nich bola aktívnejšia ako vôňa vyžarovaná živými príbuznými.
Áno, môžeme si len predstavovať, ako sa hmyz správal. Výsledok však určite poznáme: počet múch na týchto ostrovoch po takomto „útoku“ klesol o 99 percent.
Toto je jeden zo spôsobov boja. Sú aj iní. Napríklad pasce, do ktorých sú umiestnené zapáchajúce návnady. Už nielen experimenty, ale aj prax ukázala pozitívne stránky tejto metódy. Zbavuje ľudí potreby vyrábať a rozhadzovať tony chemikálií, ktoré sú na jednej strane nebezpečné pre všetko živé, na druhej strane nemôžu slúžiť ako bezpečný prostriedok proti škodcom, keďže, ako už vieme, hmyz zvyknúť si časom na jedy. A hmyz si na pachy nikdy nezvykne.
V praxi to vyzerá takto: na severovýchode Spojených štátov amerických sa ročne vyvesí okolo 30-tisíc takýchto pascí. A každý rok do nich spadne niekoľko desiatok miliónov hmyzu.
Chemici a biológovia majú v tomto smere ešte veľa práce. Známe sú napríklad priťahujúce pachy, ktoré pôsobia na niekoľko desiatok druhov hmyzu. No doteraz sa napriek všetkému úsiliu podarilo umelo vytvoriť vône, ktoré priťahujú len 7 druhov.
Zatiaľ čo sa pracuje na vytvorení látok, ktoré priťahujú hmyz jedného pohlavia k druhému, vedci sa zaujímajú o vytváranie „potravinárskych“ atraktívnych látok a vytváranie pascí podľa tohto princípu. Pokusy na prilákanie ovocných mušiek do pascí obsahujúcich látku s vôňou klinčekov alebo červotočov do pascí obsahujúcich látku, ktorá vydáva živicový zápach, ukázali, že aj táto možnosť kontroly škodcov je celkom reálna.
Je známe, aké nebezpečné sú larvy májových chrobákov. A aké ťažké je s nimi bojovať - pretože žijú na zemi. Nedávno sa však zistilo, že novonarodená larva (a nemusí sa nevyhnutne objaviť z vajíčka v blízkosti budúceho zdroja potravy) si nájde cestu ku koreňom rastlín zvýšenou koncentráciou oxidu uhličitého vylučovaného koreňmi. A teraz už bola vyvinutá nová metóda riešenia týchto lariev: oxid uhličitý sa vstrekuje do zeme na určitom mieste injekčnou striekačkou. Larvy sa zhromažďujú v tejto oblasti a je ľahké ich zničiť.
A kanadský biológ Wright navrhol jednoduchý a účinný spôsob boja proti komárom na základe ich úžasnej citlivosti na zápach. Prišiel s pascou pozostávajúcou z vodného kúpeľa a horiacej sviečky. Komáre, ako sme už povedali, priťahuje vlhkosť, teplo a oxid uhličitý. Vlhkosť je ohrievaná voda; Horiaca sviečka vydáva teplo a oxid uhličitý. Komáre lietajú na túto návnadu už z diaľky. A tu s nimi môžete robiť čokoľvek - otráviť alebo mechanicky vyhubiť.
Metóda navrhnutá doktorom Wrightom je dômyselná, ale prakticky nie veľmi použiteľná, aspoň vo veľkom meradle. Oveľa sľubnejšia je ďalšia, tiež založená na jemnom a špecifickom čuchu komárov. Krv, ktorú komáre sajú teplokrvným živočíchom, je potrebná na rýchle dozrievanie vajíčok. A komáre ich kladú na miesta, na ktoré ich upozorňuje iný špecifický zápach. Ľudia sa dozvedeli, že je to vôňa charakteristická pre stojaté vody a močiare. A teraz existovala nádej, že bude možné umelo vytvoriť látku, ktorá vydáva podobný zápach. Ak sa tak stane, „problém s komármi“ bude z veľkej časti vyriešený. V každom prípade bude možné regulovať počet komárov, čo ich prinúti klásť vajíčka na miesta, kde sa tieto vajíčka dajú ľahko zničiť.
Dnes už vieme, že dospelá kobylka, ktorá vydáva určitý zápach, prispieva k rýchlemu dozrievaniu, rastu, premene na dospelú kobylku, teda larvy. Je možné, naopak, spomaliť vývoj jednotlivcov? Uvažovali o tom americkí vedci Williams a Waller. A zistili: tak ako niektoré látky urýchľujú vývoj hmyzu, iné látky môžu jeho vývoj spomaliť, zabrániť mu vôbec dozrieť.
Ako vidíte, pracuje sa vo všetkých smeroch. Zlyhaní je stále veľa, súvisia najmä s tým, že našich šesťnohých susedov na planéte dobre nepoznáme. Napríklad v niektorých pasciach nasadených na hmyzích škodcov a vybavených pachom, ktorý priťahuje práve tento hmyz, sa včely stretávajú vo veľkom množstve. prečo? Zatiaľ to nie je jasné.
Americkí vedci dlho hľadali spôsob, ako sa vysporiadať s jedným z najhrozivejších poľnohospodárskych škodcov v Spojených štátoch - cikanou.
Pomerne nedávno začali americkí vedci lákať samcov na určité miesta pachom samice. To umožnilo po prvé zistiť, koľko škodcov je v danej oblasti (samce prileteli z oblasti s polomerom 4 kilometre), po druhé bolo možné priletených samcov ľahko zlikvidovať a po tretie, aj keď neboli zničené, potom zviedli a nedali príležitosť nájsť samicu.
Náročnosť takéhoto boja však spočívala v tom, že chemici nedokázali vytvoriť umelo zapáchajúcu látku priadky morušovej. Bolo potrebné špeciálne vypestovať veľké množstvo motýľov, následne rozriediť v alkohole časti ich brucha, na ktorých sa nachádzajú pachové žľazy a týmto „nálevom“ prilákať samcov. No len nedávno sa chemikom podarilo vyrobiť umelú zapáchajúcu tekutinu z cikavky. Ak naozaj plne zodpovedá tomu prirodzenému, otvorí sa tým veľké vyhliadky v boji s nebezpečným škodcom.
Žiaľ, ľudia majú smutnú skúsenosť: už boli vytvorené umelé atraktanty, ktoré sa zdanlivo nelíšia od tých prírodných ani v chemických, ani v iných ohľadoch. Ale nemohli konkurovať prírodným. A prečo je stále nejasné.
V boji proti hmyzu sa využíva aj metóda plašenia pomocou repelentov. V skutočnosti to nie je boj v plnom zmysle, pretože hmyz nie je zničený, je jednoducho vylúčený z určitého miesta. Ale niekedy je to veľmi dôležité.
Svojho času bol najznámejším a najobľúbenejším repelentom naftalén, široko používaný na odpudzovanie určitých druhov molí. Pôsobil bezchybne, no zrazu jeho efektivita klesla. Avšak, samozrejme, nie zrazu – hmyz si voči tomuto pachu postupne vytvoril imunitu. A teraz ich odstrašuje oveľa menej. Pre nešpecialistov je táto otázka mimoriadne jasná: mol je zvyknutý na naftalén. Pre špecialistov je to vážny problém. Nielen proti moliam sa totiž používajú repelenty.
Niečo podobné sa deje s mnohými pijavicami, ktorí si zvyknú; a pomerne rýchlo na rôzne repelenty. Je však veľmi ťažké neustále vytvárať nové. Ale to sa musí urobiť, kým sa entomológovia snažia pochopiť, čo sa stane s hmyzom, ktorý si zvykne na repelenty, ako sa táto „závislosť“ geneticky prenáša z generácie na generáciu. Vo všeobecnosti pachy otvárajú ďalšiu novú a veľmi zaujímavú stránku v histórii vzťahu medzi ľuďmi a hmyzom. Zatiaľ je táto stránka len pootvorená. Už teraz je ale jasné, aké vyhliadky otvára štúdium pachov. Koniec koncov, je veľmi možné, že pomocou pachov budú ľudia schopní nielen bojovať proti škodlivému hmyzu, ale aj kontrolovať správanie šesťnohých zvierat vo všeobecnosti!
ukázať všetko
Orgány čuchu a chuti sú v skutočnosti oba chemoreceptory. Rozdiel je v tom, že chuťové poháriky zisťujú prítomnosť určitých chemikálií v kvapalinách (alebo mokrých substrátoch), zatiaľ čo čuchové receptory zisťujú prítomnosť určitých chemikálií vo vzduchu, kde sú látky v plynnom stave.
Čuchové orgány sú umiestnené hlavne na anténach a chuťové orgány sú umiestnené na ústnych orgánoch. Prvé zahŕňajú vzdialené a druhé kontaktné chemoreceptory. Vzhľadom na zvláštnosti vnímania chuti a čuchových vnemov majú orgány chuti a vône určité rozdiely v štruktúre a funkcii.
Čuchové orgány
Sú to špeciálne čuchové senzily, zvyčajne kužeľovitého alebo plakoidného (ponoreného) typu. Väčšina z nich sa nachádza na anténach. (fotka) Niekedy sa medzi nimi vyskytuje aj trichoid sensilla. Veľmi hojné čuchové chĺpky pokrývajú včely – hmyz, ktorý je veľmi citlivý na pachy. Na každej anténe včelej robotnice je asi 6000 senzilov. A niektorý hmyz ich má ešte viac: napríklad samce motýľov Antheraea polirhemus ich majú až 60-tisíc.
Čuchová senzilla sa môže zhromažďovať v jamkách, ako napríklad u muchy na treťom segmente tykadiel. Na základni týchto chĺpkov sú skupiny nervových buniek (neurónov) až do 40-60 kusov. Povrch senzily má veľa pórov (10-20), cez ktoré koncové časti procesov neurónov prichádzajú do styku s prchavými látkami, vnímajúcimi pachy.
Ako vonia hmyz?
Potravinové čuchové signály hmyz rozpoznáva veľmi dobre. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia pre nich existujú nielen pojmy „jedlé - nejedlé“, ale aj jemnejšie pocity. Druhy, ktoré sa živia kvetinovým nektárom, rozlišujú vône rôznych kvetov. Iné bylinožravce používajú vôňu na identifikáciu konkrétnych druhov nekvitnúcich rastlín, ktoré sú pre nich vhodné ako potrava. Hmyz teda potravu nenájde len tak náhodou, ale cielene k nej chodí a cíti vo vzduchu jej vôňu.
Spravidla nie je pre nich príťažlivá vôňa „ako celok“, ale jej jednotlivé zložky. Scavenger chrobáky teda reagujú na obsah skatolu, indolu, amoniaku a iných prchavých látok uvoľnených počas rozpadu bielkovín vo vzduchu. Mŕtvy chrobák cíti „zvodné“ pachy na vzdialenosť až 90 cm a komáre, blchy a iný krv sajúci hmyz pociťujú zvýšenú koncentráciu oxidu uhličitého a prchavých zložiek ľudského a zvieracieho potu. Niet divu, že sa hovorí, že čistotný človek priťahuje komáre menej ako ten, kto sa nestaral o svoju hygienu. Z rovnakého dôvodu proti pakomárom dobre fungujú návnady, ktoré produkujú teplo a oxid uhličitý.
Samce hmyzu majú zvyčajne viac čuchových receptorov ako samice. To sa však vôbec nepozoruje v súvislosti s ich aktívnejšou extrakciou potravy, ale z dôvodu rodových charakteristík. Samce totiž pomocou senzily zacítia feromóny vyžarované samicami a vďaka tomu si hľadajú partnera na kopuláciu. Preto, aby sa mohli zúčastniť „oslavy života“ a zanechať svoju genetickú stopu v množstve generácií, musia mať vyvinutý čuch.
Samce motýľa cítia sexuálne atraktanty samíc na 3-6 km; zaujímavé je, že ak je samička už oplodnená, prestáva tieto látky vylučovať a stáva sa pre samcov „neviditeľnou“. pociťuje vo vzduchu prítomnosť sexuálneho atraktantu s obsahom len 100 molekúl na 1 m 3 a samec saturnie hrušky má schopnosť cítiť samicu až na 10 km. Ide o rekord medzi hmyzom v citlivosti na pachy. (fotka)
V kolónii mravcov alebo termitov hmyz rozlišuje pach svojich príbuzných z rôznych kást, identifikuje takzvaných hľadačov (to sú tí členovia rodiny, ktorí sú zodpovední za kŕmenie všetkých ostatných) a prichádza k nim po jedlo. Niektoré druhy hmyzu tiež vydávajú pachy úzkosti, podľa ktorých zvyšok chápe, že si treba na niečo dávať pozor. Okrem toho všetok hmyz cíti „vôňu smrti“, ktorú vydávajú mŕtvi príbuzní. A vo včelích úľoch včelia kráľovná vydáva zápach, ktorý brzdí vývoj vajíčok u včiel robotníc.
Pocit vône hmyzu im pomáha nielen získať jedlo a komunikovať medzi sebou; s jeho pomocou rozpoznávajú zástupcov iných druhov, určujú najlepšie miesta na murovanie atď.
orgány chuti
Ako už bolo spomenuté, chemoreceptory, ktoré hmyzu dávajú chuť, sa nachádzajú najmä na jeho ústnych orgánoch. Ale ich nahromadenie sa nachádza aj na iných častiach tela. Napríklad sa nachádzajú na prednej strane a niekedy na anténach alebo dokonca na! Ten umožňuje samiciam určiť vhodnosť konkrétneho substrátu na kladenie, pričom ho „ohmatajú“ chrbtom.
Chuťové orgány sú hrubostenné chuťové senzily, na báze ktorých leží 3 až 5 (v ojedinelých prípadoch až 50) nervových buniek, ktoré prenášajú zodpovedajúce signály do centrálneho nervového systému. Ich krátke výbežky (dendrity) smerujú až na vrchol senzily, kde sa nervové zakončenia dendritov cez špeciálny otvor (pór) dostávajú do kontaktu s potravinovými substrátmi. (fotka)
U niektorých druhov hmyzu je štruktúra senzily o niečo komplikovanejšia, ako sa na prvý pohľad zdá. Napríklad u muchy Phormiaregina sú na báze chuťových chĺpkov iba tri neuróny, ale všetky vykonávajú rôzne funkcie. Jeden je mechanoreceptor, to znamená, že reaguje na dotyk, druhý určuje sladkú chuť a tretí - slaný. Keď je "cukrový" neurón podráždený, u hmyzu sa vyskytuje proboscis reflex, pretože sladký substrát je preňho atraktívny. Ak sa vyskytne slaná chuť, mucha stratí záujem o zamýšľanú potravu.
Ako chutí hmyz?
Z chuťovej senzily sa nervové vzrušenie prenáša do špeciálnych centier mozgu, kde si hmyz „uvedomuje“ chuť a reaguje na ňu.
Chuťové reakcie medzi zástupcami triedy sú veľmi rôznorodé. Rovnako ako ľudia rozlišujú štyri základné chute – kyslú, sladkú, horkú a slanú. Navyše, citlivosť hmyzu na tieto chute je v skutočnosti rovnaká ako u nás a niekedy dokonca vyššia. Takže človek cíti sladkú chuť, ak je koncentrácia cukru v roztoku 0,02 mol / l. Včely to pociťujú pri obsahu 0,06 mol/l a motýľ admirál Pyrameis atalanta pri 0,01 mol/l.
Hmyz „zvyknutý“ na sladké jedlo by ho mal na prvý pohľad odlíšiť lepšie ako ktokoľvek iný, no často to tak nie je. Napríklad laktózu (mliečny cukor) včely vnímajú ako bez chuti v porovnaní so sladkým nektárom, ktorý konzumujú, a niektoré húsenice ju po obvyklej „čerstvej“ zelenej vegetácii vnímajú ako sladkú substanciu.
Ďalšou črtou chuti hmyzu je, že nie sú milovníkmi soli. Pozitívne reagujú na potravinový substrát iba vtedy, keď je koncentrácia soli v ňom dostatočne nízka. Mimochodom, nie sodíkové ióny, ako človek, ale draselné ióny sa zdajú byť najslanejším hmyzom.
Pozoruhodnou vlastnosťou je, že zástupcovia Insecta, ukazuje sa, ochutnávajú destilovanú vodu, ktorá pre nás nemá žiadnu chuť. A niektorí tiež prejavujú závislosť na toxických zlúčeninách. Tak, listový chrobák Chrysolina, kŕmenie rastlín ľubovníka bodkovaného (fotka) , má špeciálnu skupinu chuťových pohárikov, ktoré vzrušuje jedovatý alkaloid hyperizín obsiahnutý v jej listoch.
